生物竞赛辅导--第十一章生物学实验（中）

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1、 第十一讲 生物学实验二、典型实验实验一 观察南瓜茎的输导组织【实验目的】1观察和了解输导组织的分布和形态结构；2练习徒手切片。l 【实验用品】新鲜的南瓜茎、南瓜茎横切面的永久制片、显微镜、双面刀片、载、盖玻片、培养皿、吸水纸、滴管、镊子、毛笔、染液。【实验内容】输导组织是植物体内运输水分和有机物质的组织。这些组织的细胞往往集在一起与其他组织共同组成维管束。输导组织又分两大类：一类是运输水分和矿物质的导管与管胞；一类是运输有机物质的筛管与筛胞等。取一段南瓜茎（新鲜的材料或用固定液固定好的材料），它们是五棱柱状体，横切面近似五边形，中间是星状的髓腔，表皮与髓腔之间的组织中一般有10个维管束，5个

2、较大的和5个较小的，这些维管束中主要是输导组织（如下图所示）。首先观察南瓜茎横切面的永久制片（切片是用番红固绿染色的），在维管束中可见到几个大的孔，其周围（壁的部分）被染成鲜红色，这是大的导管。木质部外面（远离髓腔）壁较薄的组织是韧皮部（外韧皮都）。而在木质部的内侧也有壁较薄的组织为内韧皮都，这样的维管束称为双韧维管束。外韧皮部与木质部之间有几层径向排列整齐的细胞，壁较薄，细胞横向窄而长，是形成层，即侧生分生组织。导管分子管径比一般细胞管径大，壁木质化，被番红染液染成红色，在切片中最容易看到，其周围有木质化的薄壁细胞。韧皮部的筛管分子管径比导管小，壁薄，往往被固绿染液染成绿色（在用番红一固绿染

3、色的制片中；如用苏木精染色则成蓝色）。在横切面看到筛管分子为多角形，不呈圆形，有的能见到整个筛板，或部分筛板，因为切到筛板的机会较少，所以在制片中只有少数筛管分子上可以见到上述情况，而且有的筛板并不完全垂直于轴向壁，所以在横切面上见到的筛板不完整。筛板呈网状，像筛底一样，上面分布的孔即为筛孔，这些结构要在高倍物镜下才能看清。筛管分子一侧的较小的细胞，呈三角形或四边形，细胞质浓厚，有的能见到细胞核，这是伴胞（如下图）。南瓜茎部分维管束1伴胞；2筛管；3形成层细胞；4导管从南瓜茎的纵切面观察输等组织，管径最大的是导管，像中空的管子接在一起，端壁有穿孔相通，特别是成熟的木质部导管管径最大。这些导管分

4、子壁的加厚是网纹或孔纹状。靠近形成层的导管壁薄，是正在分化，尚未成熟的，有的能见到细胞质和细胞核，有的穿孔尚未形成。较早发育的导管（即原生木质部的导管）位于木质部的向心部分，管径较小，次生加厚的壁呈环状或螺旋状，这种加厚在茎伸长时并不影响茎的生长。木质部中还有许多木质化的薄壁细胞和生活的薄壁细胞，这些木质化的细胞围绕在导管周围。成熟的筛管分子管径也比较大，能见到保留的原生质体，但无细胞核。与导管相同之处，也是由一个个筛管分子连接而成。两个筛管分子之间的端壁成筛状叫筛板，筛板上有许多筛孔（如在横切面上见到的）。筛管分子中的粘液体，常因材料处理不当而集聚在筛板处，在筛管分子中间则收缩，这是人为的现

5、象，并不代表其生活状态。在筛管分子的周围有一个或几个细胞，它比筛管口径小得多。南瓜茎并不粗，而结的果实非常大，与茎的高效率输导组织有密切关系。在远离形成层处的韧皮部，往往能见到很窄的细胞，有的变成一条颜色深而且轮廓模糊的粗线。这是原生韧皮部，在成熟的茎中，原生韧皮都已失去功能，细胞死去变扁。在观察永久制片的同时，还可以采用离析的方法了解南瓜茎中的输导组织，其方法是：取新鲜南瓜茎，用刀片或解剖刀切成一厘米长，然后再纵切，将其维管束取出，纵切维管束，将木质部和韧皮部分开，分别放入指形管中，再加入铬酸一硝酸离析液（用量为材料的20倍），塞紧软木塞，放入3040的温箱中，木质部需3小时，而韧皮部约需2

6、小时即可离析好。在离析过程中要注意随时检查，用玻璃律役指形管壁挤压材料，如果能使材料分离，表示已离析好；如果材料变成浆糊状，说明离析时间过长，已不能使用；如果离析的材料经检查还未分离，说明离析时间不够，可继续离析（材料的老嫩与离析时间有关，材料较幼嫩，离析的时间可短些）。离析完毕，倒掉或用吸管吸掉离析液，用清水冲洗若干次，直到无黄色为止。如果材料需要长时间保存备用，则可将材料放入70%酒精中。离析好的材料也可以染色后观察。用解剖针或镊子取离析好的韧皮部材料少许，放在载玻片上，加一滴1%的苯胺蓝染液，12分钟后，用吸水纸吸去多余的染液，加一滴蒸馏水，盖上盖玻片，即可在显微镜下观察。南瓜茎韧皮部的

7、筛管被染成蓝色，筛管分子为有棱的柱状细胞，端壁上见到的网状结构即筛板。导管不用染色，即可在显微镜下观察，未染色的材料，一般观察时要把光圈缩小些才易看清楚其结构。导管分子比较粗大，能见到端壁上的穿孔，整个端壁打通，有的端壁倾斜，有的与侧壁垂直。在侧壁上有孔纹加厚、网织加厚、螺旋状加厚和环纹加厚，与其他细胞极易区别，在离析的木质部中，也能见到木纤维和木薄壁细胞。实验二 观察根的结构【实验目的】1了解几种不同类型植物根的初生结构；2练习徒手切片。【实验用品】蚕豆、玉米、等尾、毛奖的幼根，显微镜、双面刀片、培养皿、毛笔、吸水纸、滴管、镊子、番红染液。【实验内容】（）根的初生结构1双子叶植物根的初生构造

8、（如下图）。蚕豆幼根横切（示初生构造）1表皮 2皮层 3内皮层 4中柱鞘5初生木质部 6初生韧皮都 7薄壁细胞通过蚕豆幼根的根毛区做徒手切片，制成临时装片，或取其永久制片，观察根的初生构造。在切片上首先引人注目的，是由大而壁薄的细胞组成的皮层和中央的维管柱，最外层是根之表皮。当区分出表皮、皮层和维管往三大部分之后，可换高倍物镜由外向内进行详细观察：（1）表皮：是幼根的最外层细胞，排列整齐紧密，可见表皮上向外突出形成的根毛，但多数是由于制片过程中损坏了的根毛残体。注意根毛和表皮细胞的关系如何？表皮细胞之间有无气孔器？表皮之外有无角质层？（2）皮层：在表皮之内，占幼根的大部分，由多层薄壁细胞组成。

9、可进一步分为外皮层（l2层细胞）、皮层薄壁细胞（多层细胞）和内皮层（一层细胞）三部分。内皮层细胞排列整齐，壁比较特殊，其径向壁和上、下横壁常局部增厚并检质化，连成环带状，叫凯氏带。但在横切面上仅见其径向壁上有很小的增厚部分，常称凯氏点，往往被番红染成了红色。这种结构对水分和物质的吸收起限制作用。（3）维管往（中柱）：内皮层以内就是维管柱，一般细胞较小而密集，由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞所构成。中柱鞘：是中柱的最外层，细胞壁薄，通常由12层细胞组成，排列整齐而紧密。它在报中起着重要的作用，保持着分生组织的特点和新生的功能，侧根、周皮和维管形成层的一部分都发生于中柱鞘。初生木质部：在

10、切片中其导管常被番红染成红色，其细胞壁厚而胞腔大，是输导水分和无机盐的组织，常排列成46束的星芒状。每束导管管径大小不一致，靠近中柱鞘的导管最先发育，管径小，是一些螺纹和环纹加厚的导管，叫原生木质部。分布在近根中心位置的导管，管径大，分化较晚，为后生木质部，其导管着色往往浅谈，甚至不显红色。这种导管发育顺序的先后，可说明根的初生木质部是外始式的，这是根初生构造的特征之一。初生韧皮部：位于初生木质部的两个辐射角之间，与木质部相间排列，由筛管、伴胞等构成，是输送同化产物的组织。注意其外方有一堆壁厚、染色深的韧皮纤维，反而使初生韧皮部筛管的位置不够明显，须仔细观察。但在多数植物报的韧皮部中没有这种纤

11、维组织。此外，在初生木质部和初生韧皮部之间，还分布着薄壁组织，当根进行次生生长前它将分化成维管形成层的一部分。在蚕豆幼根的最中心部分，是一群未分化成导管的薄壁细胞。可是在大多数双子叶植物报中，导管由外始式向心分化的结果，整个根的中心为导管所占据，是没有髓的。（4）除了蚕豆根常作为实验材料外，还可选用向日葵、毛茛和棉花等的幼根进行上述初生结构的观察。它们与蚕豆幼根的结构基本相似，现仅将它们的不同之处，分别列后：毛茛根：毛茛是野生的草本植物，形成层活动微弱，是观察双子叶植物报初生结构时比较好的材料（如下图）。其木质部导管一直分化到根的中央，没有髓，是典型的双手叶植物根的初生结构，有三原型和四原型两

12、种。不同之处是其内皮层的凯氏带不停留于环带式的加厚，而常使整个内皮层细胞发展为六面均增厚，十分特殊，仅在正对木质部束的地方保留12个细胞的壁不增厚，成为水和溶质进入维管柱的通道，故称通道细胞。毛茛根横切（维管柱部分）1皮层 2内皮层 3通道细胞 4原生木质部5后生木质部 6韧皮部 7中柱鞘向日葵幼根：材料易得，好培养，也适合于徒手横切，观察新鲜材料。木质部多为四、五原型，中央无髓，是双子叶植物典型的初生结构。棉幼根：也是双子叶植物典型的初生结构。内皮层具有由木栓质形成的带状结构凯氏带，木质部导管的分化亦为外始式，当其分化完成时，中央无髓，为四原型或五原型。2单子叶植物根的初生构造单子叶植物的根

13、与茎一样没有形成层的产生，因此，根的生长一般都停留在初生生长阶段，不再加粗，所以仅有初生构造。通过玉米种子根之根毛区的上方，制作徒手切片，或取其石蜡切片法的永久制片，先在低倍物镜下区分出表皮、皮层和维管柱三大部分，再转高倍物镜仔细地由外向内逐层观察（如下图）。玉米根横切1根毛 2表皮 3皮层 4内皮层 5中柱鞘6髓 7韧皮部 8原生木质部 9后生木质部（1）表皮：是最外层，排列整齐，外壁无角质化，常见有突起的根毛。（2）皮层：为基本组织。靠近表皮的12层细胞小，排列紧密，可称外皮层。在较老的材料中，可看到23层厚壁细胞，并木质化与栓质化，以后可代替表皮起保护作用，常被番红染成红色。其内皮层细胞

14、与蚕豆根比较，幼时结构差不多，亦可以有凯氏带增厚的现象。但稍老就出现明显的不同，即其内皮层细胞多为五面增厚，并检质化；在横切面上呈马蹄形，仅外切向壁是薄的，但在正对原生木质部处的内皮层细胞常不加厚，仍为薄壁的通道细胞。（3）维管柱：在皮层之内，其外有中柱鞘包围，为一层个体较小、排列整齐的薄壁细胞，有形成侧根的功能。在中柱鞘之内原生木质部与初生韧皮部都相间排列。原生木质部约有12组导管，管径小，发生早，具有螺纹和环纹的增厚；后生木质部约为6束管径增大的导管。成熟较晚，放在切片上染色较浅，待其成熟时为孔纹或网纹增厚。每个后生木质部导管常与2个原生木质部导管相对应。韧皮部细胞不太显著，须换高倍镜仔细

15、观察。维管往中央是薄壁细胞组成的髓，占据了根的中心，为单子叶植物根的典型特征之一。 （4）徒手切取玉管根、鸯尾根（如下图）或玉米支柱根的临时制片。它们都是单子叶植物的根，而且结构比较典型，取材容易，生长粗壮，软硬适度，适合做徒手切片。鸢尾根维管柱部分横切1皮层 2内皮层（马蹄形加厚） 3通道细胞4木质部 5韧皮部 6中柱鞘实验三 茎的形态与初生结构【实验目的】1了解茎的形态及不同类型植物茎的初生结构2练习徒手切片。【实验用品】三年生杨树或胡桃的枝条、向日葵的幼茎、桃的茎尖新鲜材料、玉米、棉花茎的永久制片、显微镜、双面刀片、盖、载玻片、培养皿、吸水纸、滴管、镊子、毛笔、染液。【实验内容】（）茎的

16、基本形态取三年生的杨树或胡桃的枝条（最好带侧技），观察其形态特征。（如下图A）（1）节与节间：茎上着生叶的位置叫节，两节之间的部分叫节间。（2）顶芽与液芽（侧芽）：着生于枝条顶端的芽叫顶芽，着生在叶腋处的芽叫液芽，也称侧芽。（3）叶痕与束痕：叶脱落后在茎上留下的疤痕，叫叶痕，在叶痕上的点状突起是叶柄与枝条中的维管束断离后留下的痕迹，叫束痕。（4）芽鳞痕：是芽发育为新技时，芽鳞脱落后留下的痕迹。常在茎的周围排列成环。根据芽鳞痕可以判断枝条的生长年龄。（5）皮孔：为茎表面的裂缝状的小孔，是茎与外界的通气结构。观察苹果和梨的枝条，注意区别它的长技与短枝。长枝的节间较长，短枝的节间很短，生长很慢，一般

17、果树只在短枝上开花结果，所以也叫果枝（如下图B）。A 胡桃枝条 B 苹果长、短技1项芽 2例芽 3节间 4节 5侧枝6叶痕与束痕 7皮孔 8芽麟痕（二）茎的初生结构1双子叶草本植物茎的初生结构：取向日葵幼苗或取其枝端，做徒手切片。观察横切面，其幼茎初生结构由表皮、皮层和维管柱三部分组成（如下图）。向日葵幼茎横切1角质层 2表皮细胞 3厚角细胞 4分泌腔 5纤维细胞6髓射线 7韧皮部细胞 8形成层 9木质部细胞 10髓（1）表皮：表皮细胞是从原表皮的细胞分裂、分化发育而来。表皮细胞较小，只有一层，排列紧密，细胞外壁可见有角质化的角质层。有的表皮细胞转化成表皮毛，有单细胞的或多细胞的。用高倍镜观察

18、幼茎表皮气孔的保卫细胞，这种细胞的横切面比一般表皮细胞小，还可见二个保卫细胞之间的孔缝及其里面的胶隙，称孔下室。（2）皮层：是表皮以内，维管柱以外的部分，这部分细胞是基本分生组织分裂分化来的。靠近表皮的几层细胞比较小，是厚角组织，细胞在角隅处加厚。若用徒手切片法切取新鲜向日葵幼茎，可观察到厚角组织细胞里的叶绿体。滴染新鲜的1钌红溶液，还可看到各厚角细胞之间的胞间层被染成红色，因此，角隅处的加厚也就清晰可见了。厚角细胞的内侧是数层薄壁细胞，即基本组织。在基本组织中有由分泌细胞围起的分泌腔（应属分泌组织）。皮层最里面一层细胞，叫内皮层细胞。在高倍镜下观察时，可在内皮层个别细胞上观察到凯氏点。但其他

19、草本植物茎的内皮层细胞没有凯氏带加厚，而含有较多的淀粉粒，称为淀粉鞘。如徒手横切蚕豆的幼茎或大丽花的茎，用碘液染色，可直接观察到淀粉鞘内的淀粉粒。 （3）维管柱：比较发达。其皮层以内的所有部分和根的初生结构比较，向日葵幼茎的维管柱具有较大的面积。在低倍显微镜下观察时，茎的维管柱可分为维管束、髓射线和髓三部分。维管束：多呈束状，在横切面上许多维管束排列成一环，染色较深，很易识别。每个纸管束都是由初生韧皮部、束内形成层和初生木质部组成的。韧皮部在木质部的外面，是外韧维管束，由于有束内形成层的存在，也称为无限维管束。它们都是由原形成层发展来的。初生韧皮部：包括原生韧皮部和后生韧皮部，它在发育过程中是

20、自外向内成熟的，故称外始式。在向日葵茎中，维管束最外方的是原生韧皮纤维，也有人称之为“中柱鞘纤维”。在韧皮纤维之内方是筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞。详细观察时，应转换高倍物镜。束内形成层：是原形成层保留下来的仍具有分裂能力的分生组织。在横切面上，细胞扁平状、壁薄。初生木质部：包括原生木质部和后生木质部。根据导管分子管径的大小和番红染色的深线可以判断，靠近中心的是原生木质部，其外方是后生木质部。在发育过程中，初生木质部是自内向外分化成熟的，故称内始式。在高倍镜下观察时，要注意识别导管。管胞、木纤维细胞和木薄壁细胞四种成分（有条件时可参考向日葵茎纵切制片或离析材料，进行观察）。髓射线：是存在于两个维管

21、束之间的薄壁细胞，它连接皮层和茎中央的髓，髓至皮层薄壁细胞之间物质由此运输，并兼有贮藏的功能，是由原形成层束之间的基本分生组织分化来的。髓：位于茎的中央也是维管柱中心的薄壁细胞，排列疏松，常具贮藏的功能。是由基本分生组织发展的。2棉花幼茎的初生结构棉花是双子叶植物，它的茎属于木质化草本茎。也可以取棉花幼茎的切片观察其初生结构（如下图）。棉幼茎横切l表皮 2腺毛 3分泌腔 4厚角组织 5皮层薄壁细胞6初生韧皮部 7形成层 8初生木质部 9髓射线 10髓3双子叶木本茎的初生结构梨属或桃属幼茎横切制片观察。取梨或批茎尖成熟区永久制片或做徒手切片观察，基本结构和草木植物茎大同小异：（1）表皮：位于幼茎

22、最外层的生活细胞。形状规则，排列紧密，无胞间隙，外壁角质化，形成角质层，有表皮毛，具有少数气孔。（2）皮层：位于表皮内侧，由多层生活细胞组成。靠近表皮的细胞为厚角组织，可增加幼茎的机械支持作用。皮层细胞一般较大，排列疏松，有胞间隙，细胞内含有叶绿体，能行光合作用，因此一般植物茎呈现绿色。桃幼茎的皮层最内一层细胞含有淀粉粒，也称淀粉鞘。在桃幼茎皮层里有的细胞含有单宁。（3）维管柱：在低倍镜下首先区别纸管束、髓射线和髓三部分。维管束在维管柱内呈环状的紧密排列，束与束之间的髓射线较狭窄、不很明显。由原形成层发展成维管束，柬中形成层明显，其外侧是初生韧皮部，内侧是初生木质部。桃属和梨属茎的维管束都是外

23、韧维管束。在高倍镜下观察维管柬各组成部分的细胞特点（如下图）。梨幼茎横切1角质层 2表皮 3厚角组织 4皮层薄壁组织 5具单宁细胞6原生韧皮部 7后生韧皮部 8形成层 9后生木质部10原生木质部（被挤毁） 11髓4单子叶植物茎结构单子叶植物和双子叶植物茎有许多不同。大多数单子叶植物茎只有初生构造。所以构造比较简单；少数虽有次生构造，但也和双子叶植物的茎不同。现以禾本科植物的茎为代表，观察单子叶植物茎的结构特点。（1）玉米茎的结构取玉米茎横切制片观察：表皮：在茎的最外一层细胞为表皮。横切面呈扇方形，排列整齐，外壁增厚，有的细胞较小，壁上有发亮的硅质加厚。表皮上有气孔，从横切面上可观察到很小的细胞

24、是保卫细胞，保卫细胞旁是较大的副卫细胞。用新鲜材料可以直接刮取玉米幼茎表皮制成临时装片，观察其表皮的细胞结构：在玉米茎的表皮上可以看到一种长细胞、二种短细胞和气孔器有规律地排列。长细胞外壁角质化，这类长细胞组成表皮的大部分。短细胞一种是细胞外壁栓化的细胞，另一种是细胞外壁含有二氧化硅的硅细胞，两种短细胞位于长细胞之间。此外，表皮上还有哑铃型的保卫细胞和副卫细胞形成的气孔器，但数量不多，排列稀疏（如下图）。玉米茎表皮装片1长细胞 2栓质细胞 3硅质细胞 4保卫细胞 5副卫细胞基本组织（如下图）：在成熟的茎中，靠近表皮处，有13层细胞排裂紧密，形状较小，是厚壁细胞组成的外皮层。它们排列成一保护环，

25、每隔一定距离为气孔区所中断，气孔与气孔下的气腔相连。内部为薄壁的基本组织细胞，细胞较大，排列疏松，并有细胞间隙。越靠茎的中央，细胞直径越大。玉米茎横切1表皮 2皮层 3基本组织 4维管束维管束：在基本组织中，有许多散生的维管束。维管束在茎的边缘分布多，每个维管束较小，在茎的中央部分分布少，但每个维管束较大。因此，在玉米茎中没有皮层。维管柱及髓之间的明显界限（如下图）。玉米茎中一个维管束1厚壁组织 2原生韧皮部 3筛管 4伴胞 5后生木质部导管6原生木质部导管 7胞间道（气腔） 8薄壁组织玉米茎维管束被一圈厚壁组织（纤维）构成的鞘包裹着。里面只有初生木质部和初生韧皮部两部分，其间没有形成层；初生

26、木质部通常含有34个显著的导管；它们在横切面上排列成V形。V形先端是原生木质部，含有12个较小的导管和少量的薄壁细胞。小导管内侧有一个大空腔，是由于一部分最早形成的原生木质部被破坏而形成的。一般这个空腔沿着维管束伸展，形成茎内的气道。V形的开口端是后生木质部，含有两个大的孔纹导管，二者之间，分布着一些管胞。初生木质部的外方是初生韧皮部，其中原生韧皮部位于初生韧皮部的外侧，但已被挤压破坏，有时还可看到一些残留遗迹。后生韧皮部是初生韧皮部的有效部分，只含有筛管和伴胞两种成分，通常没有韧皮薄壁细胞和其他成分。（2）小麦茎的结构取小麦茎横切制片观察（如下图）。注意与玉米茎作比较。小麦茎横切面的一部分1

27、气孔 2表皮细胞 3绿色组织 4维管束5机械组织 6基本组织 7维管束鞘 8髓腔表皮：表皮层的细胞除气孔器外，还有两种类型的表皮细胞，一种狭长，另一种是等径的。机械组织和绿色组织：位于表皮下的机械组织是厚壁细胞，它们在表皮内方形成不同厚度的连续区域，包围着绿色组织以及外围的较小的维管束。绿色组织由薄壁细胞组成，在横切面上呈圆形纵向引长，气孔器下面的气室常与绿色组织相通。但注意茎秆基部节间绿色组织较少，甚至全无。基本组织：在机械组织以内直到中央的髓腔之间，均由薄壁细胞组成，靠近髓腔者较大。维管束：节间的维管组织由西环维管束组成。外环小的维管束与绿色组织交互排列，内环维管束则位于基本组织的薄壁细胞

28、之中，为外韧维管束。其具体结构与玉米茎差不多。实验四 叶的解剖结构【实验目的】1掌握双子叶植物叶（异面叶）、单子叶植物叶（禾本科）和裸子植物（松针叶）的解剖结构；2了解不同生境植物叶片的结构特点；3练习徒手切片。【实验用品】蚕豆叶、松针叶、夹竹桃叶的新鲜材料，玉米叶、眼子菜叶横切面的永久制片，显微镜、双面刀片、培养皿、毛笔、吸水纸、滴管、镊子等。【实验内容】（）双子叶植物叶（两面叶）的结构1棉花叶片的结构取棉花叶横切制片。首先在低倍镜下分清上、下表皮，叶肉和叶脉等几部分基本构造。然后再转换高倍镜，观察其详细结构。为使上、下表皮气孔在制片中观察清楚，应注意取材固定的时间，一般在上午或下午，正值气

29、孔开放的时候为宜。（1）表皮：是生活细胞，细胞在横切面上呈长方形，排列紧密，细胞外壁角质化，有角质层。在上表皮有单细胞簇生的表皮毛，在叶脉的表皮上，表皮毛相对较多。表皮细胞上还有律状的多细胞毛，这是具有分泌作用的腺毛。在表皮细胞中，还可观察到成对的小细胞及它们内方的腔室，这是气孔器。（2）叶肉：在低倍镜下可观察到叶肉组织是叶内最发达的组织。棉花叶肉显然分为两部分，紧靠上表皮的是栅栏组织，细胞圆柱形，以细胞的长轴和表皮细胞垂直排列，并与表皮细胞紧密相连。栅栏组织的细胞，排列紧密而整齐，细胞内含叶绿体很多，因此，生活的棉叶上面绿色较浓。另一部分叫海绵组织，在栅栏组织和下表皮之间。细胞形状不甚规则，

30、常呈圆形，椭圆形等。细胞排列也没有定序，胞间隙比较发达。在气孔的内方，常具有较大的胞间隙，特称孔下室。细胞内含叶绿体较少，因此生活的棉叶下面的绿色较淡。（3）叶脉：棉花叶的主脉（中脉）具有较大的维管束。主脉的近轴面也就是靠近上表皮的一面，是维管束的木质部。在靠近下表皮的一面，也就是远轴面，是维管束的韧皮都。在近轴面的中脉表皮下是厚角细胞，厚角细胞下是薄壁细胞。在薄壁细胞下方是多列导管、纤维和薄壁细胞组成的木质部。在木质部下方也见到几层扁平细胞，这是束中形成层，它们的活动是有限的。在形成层下方是韧皮部的细胞。韧皮部的下方是较发达的薄壁组织，这是棉叶中脉下面向外突出的原因。在叶脉的薄壁细胞中，有溶

31、生型腺体（如下图）。棉叶片横切1厚角细胞 2表皮 3栅栏组织 4主脉木质部 5海绵组织 6孔下室7气孔器 8主脉韧皮部 9表皮毛 10腺毛 2蚕豆叶片的结构 取蚕豆叶片横切制片，首先于低倍镜下分清表皮、叶肉和叶脉三部分。然后选一段清晰之处，连同主脉于高倍镜下仔细观察。（1）表皮：表皮细胞排列紧密，其外壁有角质层，细胞中通常不具叶绿体。在表皮细胞之间可似观察到一对染色较深的小细胞，即保卫细胞。一对保卫细胞和它们之间的孔称为气孔器。在气孔器的下方，有较大的细胞间隙，称孔下室。（2）叶肉：位于上下表皮之间，是绿色的同化组织，有栅栏组织和海绵组织之分。栅栏组织在上表皮的下方，海绵组织在栅栏组织下方。注

32、意这两种组织的细胞形态、排列状况和含叶绿体多少是不同的。（3）叶脉：叶肉中的维管束就是叶脉。中央有较粗大的主脉，两侧的为侧脉和细脉。主脉的近轴面是木质部，远轴面是韧皮部，在木质部和韧皮部之间还可观察到形成层扁平的细胞。在木质部、韧皮部与表皮之间，有薄壁组织和厚壁组织。侧脉一般只有木质部和韧皮部。有的地方还可观察到叶脉的纵切面（如下图）。蚕豆叶横切1表皮 2栅栏组织 3海绵组织 4气孔 5厚壁组织6维管束木质部 7维管束韧皮部（二）禾本科植物叶片的结构禾本科植物的叶片，一般没有上下面之分，解剖结构上没有栅栏组织和海绵组织之区别，称为等面叶。1取小麦叶横切制片：观察表皮、叶肉和叶脉三部分。（1）表

33、皮：注意观察小麦叶表皮的泡状细胞（运动细胞），泡状细胞位于两个叶脉之间，为几个薄壁的大型细胞，中间的较大，两旁的较小，在叶横切制片上常呈扇形。除泡状细胞外，表皮细胞间还有气孔器，气孔内侧有气室。（2）叶肉：小麦的叶肉无栅栏组织与海绵组织之分，由薄壁细胞组成，细胞内含有叶绿体。（3）叶脉：小麦的维管束是有限维管束，没有形成层。木质部靠上表皮，韧皮部靠下表皮。维管束外有两层维管束鞘，外层细胞大而壁薄，含的叶绿体比叶肉细胞少。内层细胞壁厚，细胞小。维管束上方位于表皮里面，通常可见到成束的厚壁细胞，在中脉，这一特点尤其突出（如下图）。小麦叶片横切1气孔 2表皮细胞 3叶肉细胞 4小维管束 5表皮毛6维

34、管束 7厚壁细胞8泡状细胞2玉米叶横切：取玉米叶横切制片观察，也包括表皮、叶肉和叶脉三部分。（1）表皮：区别上、下表皮，注意其细胞的形状、大小和排列是否整齐；上表皮细胞中的运动细胞，有何功能？并注意表皮的气孔器和双子叶植物有何不同？（2）叶肉：有无栅栏组织和海绵组织之分。（3）叶脉：注意每个维管束外面都有由薄壁细胞组成的维管束鞘。注意维管束内的构造与棉叶等有何不同？（如下图）玉米叶片模切面（部分）1气孔器 2表皮毛 3运动细胞 4叶肉细胞 5维管束鞘3玉米与小麦叶脉的详细结构观察，注意C4和C3植物维管束结构的区别。分别将玉米、小麦的叶脉维管束移至高倍镜视野中。玉米的维管束鞘只有一层薄壁细胞，

35、细胞较大，内含有比叶肉细胞个大、数多的叶绿体。其外紧密毗连着一圈叶肉细胞，组成“花环型”的结构。根据近代光合作用研究，这种“花环”结构是四碳植物（C4）的特征，是高光效植物（如下图A）。小麦维管束鞘是两层，外层细胞壁薄，个大，含叶绿体较叶肉细胞少。内层细胞壁厚，细胞也小，几乎不含叶绿体。因此小麦没有“花环”结构。光合作用研究中认为这是三碳植物（C3）的特征，是低光效植物（如下图B）。A玉米叶维管束 B小麦叶维管束（三）松针叶的结构松属植物的针叶，因种的不同，25针一束簇生，因此在制片中可观察到半圆形或三角形的横切面。但它们的结构大同小异。取松针叶制片观察（如下图）：松针叶横切1表皮 2气孔 3

36、皮下层 4内皮层 5韧皮部6木质部 7转输组织 8树脂道 9叶肉细胞1表皮及皮下层：表皮细胞排列紧密，壁普遍加厚，并强烈木质化，由于表皮细胞壁很厚，以致表皮细胞在横切面上观察时细胞腔很小。表皮细胞的外壁还堆积着一层很厚的角质层。表皮上气孔下陷。冬季取材的松针叶制片，还可观察到气孔为树脂物质所闭塞，借以减少水分的蒸发。皮下层是一至数层纤维状的硬化薄壁细胞，可防止水分蒸发和使叶坚固。2叶肉：皮下层以里是叶肉，叶肉没有栅栏组织、海绵组织的分化。叶肉细胞特化，每个细胞的壁均向内折陷，形成了许多不规则的皱褶。细胞内有多数的粒状叶绿体。此外还有分泌组织树脂道，可观察到树脂道的胜是由一层分泌细胞围成，分泌细

37、胞外还有一层具有栓质化厚壁的细胞包围着。叶肉细胞最里层有一层细胞，它们的细胞壁较厚，并具有栓质化加厚，这层细胞明显地具有凯氏带，称为内皮层。叶肉细胞具有内皮层结构，是松针叶的特征之一。转输组织：内皮层的里面有几层排列紧密的细胞，叫转输组织。转输组织由三种类型的细胞构成：一种是死细胞，细胞内没有内含物，细胞的壁稍厚并轻微木质化，壁上有具缘纹孔，这种细胞叫做管胞状细胞。第二种是活的薄壁细胞，在生活后期常见充满鞣质。管胞状细胞常分布在这种薄壁细胞之间。第三种是活的薄壁细胞，细胞内含有浓厚的细胞质，一般成堆地分布在韧皮部的一侧，这种细胞叫做蛋白细胞。转输组织的作用可能与叶肉维管束间的运输有关。3维管束

38、：在转输组织以内有12个外韧维管束。维管束主要是由初生木质部和初生韧皮部构成，次生维管束组织含量不多。初生木质部组成成分为管胞和薄壁组织，它们互相间隔排列，形成整齐的径向行列。在韧皮部的外方还分布着一些厚壁细胞。（四）不同生境植物叶片的结构特点1旱生植物夹竹桃叶横切制片（如下图）：夹竹桃叶横切面1角质层 2表皮 3栅栏组织 4叶脉 5气孔 6表皮毛7海绵组织 8气孔窝 9晶体（1）表皮：细胞壁厚，由23层细胞组成复表皮，表皮细胞排列紧密，靠外的表皮细胞外壁有角质层，特别发达。如果制作徒手切片观察，角质层是非常清晰的一亮层。下表皮也是复表皮，但比上表皮层数少，也有发达的角质层。下表皮有一部分细胞

39、构成下陷的窝，在下陷窝里的表皮细胞常特化成表皮毛。气孔位于下表皮构成的下陷的气孔窝里。（2）叶肉：表皮之间是叶肉细胞，靠近上表皮，是由多层栅栏组织的细胞构成，细胞排列非常紧密，有时下表皮之内也有栅栏组织。海绵组织层数也较多。叶肉细胞中常含有晶簇。（3）叶脉：夹竹桃的主脉很大，维管束是双韧维管束，这一特征只有在主脉上观察到。在主脉上还可以观察到形成层的细胞。其他小的叶脉只能看到木质部和韧皮部。2水生植物眼于菜叶横切制片（如下图）眼子菜叶横切1表皮 2叶肉细胞 3主脉维管束 4气腔（1）表皮：细胞壁薄，外壁没有角质化，表皮细胞含有叶绿体，没有气孔和表皮毛。（2）叶肉：表皮细胞以内的叶肉细胞不发达，

40、没有栅栏组织和海绵组织的分化。叶肉细胞都是薄壁组织细胞，细胞间隙很大，特别是主脉附近形成很大的气腔通道。眼于菜是沉水植物，叶片很薄，只有几层细胞。（3）叶脉：很不发达。主脉的木质部比较退化，韧皮部细胞外有一层较为厚壁的细胞。其他小叶脉更为退化。实验五 昆虫的基本形态及分目的主要特征【实验目的】了解昆虫纲形态的多样性并掌握昆虫分目的主要特征。【实验用品】昆虫各类触角、口器、翅、足及变态类型的标本或被片标本，显微镜、实体显微镜、放大镜、解剖器。【实验内容】（一）触角的类型1昆虫触角的基本组成部分以天牛触角为材料，观察触角各部分形态。（1）柄节：触角的第一节，较粗大，着生在头部柔软的触角窝中。（2）

41、梗节：触角的第二节，较柄节为短。（3）鞭节：是触角其他各节的总称，它在各类昆虫中，长短、形状的变化很大，节数亦不相同。2各种类型触角（1）刚毛状：取蝉或标本，观察其触角。触角短，鞭节纤细似一刚毛。（2）丝状：取蝗虫观察，其触角细长，鞭节各节大小相近，渐向端部缩小。（3）念珠状：取白蚁标本观察，触角鞭节由许多近于圆球形且大小相近的小节所组成。（4）锯齿状：取叩头虫标本观察，触角各鞭节向一侧突出成三角形，整体似一据子状。（5）栉齿状：如一些蛾类，触角鞭节的各节一侧延长成甚大的分枝，形似梳齿。（6）球杆状：取粉蝶标本观察，鞭节细而长，近端部的节逐渐膨大。（7）鳃片状：取金龟子标本观察，触角端部数书延

42、展成片状，平时叠合在一起，状如鱼鳃。（8）羽毛状：取柳毒蛾（）标本观察，触角鞭节的每一节向两侧分支，触角的全形似一根羽毛。（9）环毛状：取雄蚊或摇蚊标本观察，触角鞭节的每一节具有一圈细毛。（10）膝状：取蚂蚁、胡蜂或蜜蜂等标本观察，触角柄节特别长，硬节短，鞭节由若干大小相仿的亚节组成，柄节与梗节、鞭节之间形成膝状弯曲。（11）具芒状：取家蝇标本观察，触角短，三节或多节，端部一节膨大，其上具有一刚毛状构造，称触角芒，芒上有时还可以着生很多细毛。（二）昆虫口器的类型1咀嚼式口器：如飞蝗的口器。2嚼吸式口器：观察蜜蜂的口器，其上颚发达坚硬，形成两个大齿，位于头两侧，适于咀嚼，下额、下唇延长并合拢成管

43、状，适于吮吸。3刺吸式口器；观察雌蚁的口器。口器各部分都延长形成一针状，上唇、上颚、下颚、舌形成六条用于刺吸的口器，包在由下唇形成的喙内。4虹吸式口器：观察蝴蝶的口器，其上颚及下唇退化，下颚的外颚叶左右合抱成长形卷曲的喙，喙中间为食物道，可用作吸取花蜜等液汁。5舐吸式口器：观察家蝇的口器，其上下颚均退化，下唇特化成长喙，喙端部膨大成两瓣具环沟的唇瓣，喙背面凹陷成槽，基部着生一片剑状上唇，其下紧贴一长扁的舌，由上唇和舌相闭合而成食物道。（三）昆虫翅的类型1膜质翅；观察蜜蜂的膜质翅，薄而透明，翅脉清楚，适于飞翔。2鳞翅：观察蝶类的翅，膜质翅上具有各种美丽的颜色，是由各种颜色呈粉末状的鳞片所覆盖而形

44、成。3覆翅：观察蝗虫的前翅，比膜质翅稍厚（革质化），半透明，起保护作用。4鞘翅：观察金龟子的前翅，角质化，坚硬而厚。能否看见翅脉？5半鞘翅：观察蝽象的前翅，翅的基部为角质，端部为膜质。6平衡棒：观察家蝇或大蚊的后翅，其后翅特化为棍棒状。7毛翅：观察石蛾的翅，翅膜质，其上生有密毛。（四）胸足的各种类型1步行足：观察蝗虫的前足、中足；此类足最常见，其外形细长，适于步行。2跳跃足：观察蝗虫后足，其股节特别发达赝节细长，末端有距，适于跳跃。3开掘足：观察蝼蛄的前足，外形短而粗壮，股节上有一大距，胫节膨大，外线具几个强大的齿，附节三节，有两爪，适于挖土。4捕捉足：观察螳螂的前足，其基节特别长，股节腹面有

45、一槽，槽之边缘有两列刺，股节腹面也有两列刺，睦节折叠时正好嵌合在股节槽内，可挟持猎物。5游泳足：观察龙虱的后足，外形宽而扁，胫节及跗节有长的缘毛，附节上有爪，适于在水中划动游泳。6抱握足：观察龙虱（）前足，附节特别膨大，特化成吸盘状结构。7携粉足：观察蜜蜂后足，各节均具长毛，其腔节端部宽扁，外面光滑而略凹陷，边缘生有长毛，形成“花粉篮”，第一跑节特别膨大，内面有数行横列的硬毛，为“花粉刷”，此外，在胫节末端与第一跗节相接处特化成一缺口，为“压粉器”。8攀缘足：观察体虱的整体装片，其胸足胫节顶端具有一大刺，跗节末端的爪可折向该刺，合抱形成钳状，适于攀缘在寄主的毛发上。（五）昆虫变态类型1表变态（

46、无变态）：观察在鱼的各虫期标本，成虫与幼虫除大小和性器官未成熟外，形态上基本无区别，均无翅。2渐变态：观察蝗虫的若虫（跳蝻）和成虫，它们的身体构造及生活方式极相似，只是若虫翅甚短，称为翅芽。触角也较成虫短，头部与身体的比例较成虫大。3半变态：观察蜻蜓的成虫和稚虫，注意比较成虫与稚虫翅及头部形态。稚虫水生，其下唇特化而成一个假面具，为捕捉食物的器官；成虫陆生，不具假面具。稚虫翅较短，不能飞翔。4完全变态：全变态类型的昆虫经过卵、幼虫、蛹与成虫四个虫态，这种变态类型称为全变态。观察蚕蛾的幼虫为蠕虫状，无翅芽，除了具三对胸足之外，腹部还有五对腹足，与成虫极不相似。踊期虽已具备成虫的基本形态构造，但翅

47、、足与触角还是紧紧地依附在身体表面，无活动能力。实验六 浮游藻类的调查浮游藻类中有些种类和净化污水有关，有些种类则是污水指示植物，更有相当部分的浮游藻类与渔业关系密切。一些浮游藻类（例如硅藻），是幼鱼和某些成鱼的饵料，当然，也有些是有害的藻类（主要是蓝藻中的某些属、种）。因此，对浮游藻类的种类、数量以及季节变化（即群落演替情况）等方面进行调查是具有重要意义。一般调查藻类的种类，只要求鉴定到属，通用的采样和计数方法也很简单（所需的采水器可以土法自制）。【实验准备】（一）材料：水域浮游藻类，碘液（即鲁哥氏液，配方是将6克碘化钾溶于20毫升水中，待其完全溶解后，加4克碘充分摇动，全溶后，加入80毫升

48、水即可）。（二）用品：显微镜，载玻片，盖玻片，吸水纸，纱布，滴瓶，吸管，采水器（可自制），计数框，线绳，0.1毫升的移液管等。【方法步骤】不同水域和不同水深度的取样，其范围、样点多少以及采样的分层情况各异。（一）样点范围一般养鱼池的样点取样两个：一个是靠边的水域；另一个是较靠近中央的水域。如果是范围较大的水域，可适当多设样点，但样点必须固定（一般不采取随机取样的方法）。（二）采样的层次、采样次数及水量：凡水深不超过2米者，可于采样点水下0.5米处采水；水深210米以内者，应于距底0.5米处另加一个取样层；水深超过10米时，应于中层再增加一个取样层。深水湖泊和水库可根据具体情况确定采样层次。采样

49、次数可多可少。如果想了解浮游藻类的演替情况，可半月取样一次，一般为每月取样一次或按季取样。最低限度应在春季和夏末秋初各采样一次。采得的水样，应加标签并编号（注明时间、地点、水层、水温）。每一采样点应采水1000毫升，如系一般性调查，可将各层采到的水样等量混合，取1000毫升混合水样固定，或者分层采水，分别计数后取平均值。分层采水可以了解每一采样点各层水中浮游藻类的数量和种类的分布。（三）水样处理：采得水样后应立即加入15毫升碘液（即鲁哥氏溶液）固定。为了鉴定方便，应多取一瓶水样，保持其生活状态，以便及时鉴定。凡以碘液固定的水样，需再加 24%甲醛固定，以利保存。已固定的定量水样，应放人1000

50、毫升分液漏斗中，静置2436小时后，用内径为30毫米的橡皮乳胶管，接上橡皮球，然后利用虹吸法将上层清液缓慢吸出（切不可搅动底部，万一动了，应重新静置沉淀）。将剩下的3050毫升沉淀物，倒入定量瓶中以备计数。为了不使漂浮在水面的某些微小的植物进入虹吸管内，管口应开始要稍低于水面。虹吸时流速流量不可太大，吸至澄清液1/3时，应更加控制流速流量，以使其成滴地缓慢流下为宜。（四）计数将浓缩沉淀后的水样充分摇匀后，吸出0.1毫升，置于0.1毫升计数框内（计数框表面积最好是2020毫米），在400600倍的显微镜下计数。每瓶标本计数2片，取其平均值。每片大约计算100个视野，但视野数可按浮游藻类多少而酌情

51、增减。如果平均每个视野有10个以上藻类，数50个视野即可；如有56个藻类时，数100视野；如果平均每个视野不超过12个藻类时，需要数200个视野。同一样品的2片，计算结果和平均数之差如不大于其平均数的15%，其平均数视为有效结果，否则还必须测第3片，如3片平均数与相近2片数之差不超过平均数的15%，则为止。这两相近的值的平均数，即可视为有效结果。计数过程中常可碰到某些个体的一部分在视野中，而另一部分在视野外。可规定出在视野上半圈的计数，下半圈的不计数。计数数量用细胞个数表示，如遇有群体或丝状体，可求出其个体平均细胞数。种类鉴定可到属。不要把微小的浮游藻类漏计。计数具体要求是：1首先要校正计数框容积；2定量用的盖玻片应使用碱水或肥皂水洗净备用，用前浸于70%酒精中，用时取出以细绢拭干；3封片时最后用凡士林封好外围四边，以免框内水分散失；4在计数框内加滴水样时，一定要将浓缩的水样摇匀再滴，并要快吸快滴；5封住加盖片后决不能出现气泡。一升水的浮游藻类的数量可用下列公式计算：式中：N数量 CS计数框面积（0.1毫米2） FS每个视野的面积（毫米2） Fn计数过的视野数V一升放样经沉淀浓缩后的体积（毫升） U计数框的体积（毫升） Pn每片计算出的浮游藻类数如果CS、FS、V、U不变，显微镜专用（并且放大倍数固定），其公式中的可用常数K代替，即NKPn。22